水电站薄壁式分层取水口结构动力响应评价

前言

第1章绪论

1．1研究背景及问题的提出

1．2研究进展和现状

1．3本书主要内容

参考文献

第2章薄壁式进水塔静力分析

2．1计算条件及参数

2．2静力计算结果及分析

2．3小结

参考文献

第3章薄壁式进水塔动力分析

3．1流体一结构的相互作用

3．2流固耦合振动理论

3．3基于流固耦合理论的进水塔结构动力分析

3．4小结

参考文献

第4章薄壁式进水塔群响应分析

4．1结构地震反应分析方法

4．2接触问题有限元基本原理

4．3取水口整体塔群自振特性分析

4．4　考虑地震行波效应下的进水塔动力响应

4．5小结

参考文献

第5章　薄壁式进水塔开裂及破坏模式研究

5．1塔式取水口的结构特点

5．2计算理论及研究方法

5．3进水塔裂缝开展研究

5．4塔体的破坏模式研究

5．5小结

参考文献

第6章流激振动作用下进水塔结构响应研究

6．1流激振动的计算分析方法

6．2计算模型及试验结果

6．3基于随机振动功率谱法的流激振动计算

6．4基于时程法的流激振动计算

6．5小结

参考文献 2100433B

本书按现行相关国家标准、行业标准和最新规范编写，主要讲述水电站进水塔结构动力特性方面的相关研究内容，以动荷载作用下分层取水进水塔的结构特征为中心，以结构和水体之间的相互作用关系为基础，采用不同的研究方法，重点研究了大型水电站薄壁式高耸进水塔结构在动荷载作用下的响应特性，分析水体与薄壁式结构之间的相互作用关系，并针对不同的问题给出了相关的解决方法。全书共分6章，内容包括绪论、进水塔的静力分析、进水塔的动力分析、进水塔群的响应分析、进水塔的开裂及破坏模式研究以及流激振动作用下进水塔的结构响应研究。其中，流固耦合作用下进水塔的动力特性研究、地震行波效应对整体塔群的影响以及进水塔破坏模式的研究等内容可为大型水电站设计提供相关的依据。

薄壁式机身由4根桁梁承受机身的全部或大部分弯曲正应力。蒙皮较薄，只承受扭矩和横向剪切力。桁条较少，用于支持蒙皮或承受少量轴向力。这种结构形式多用于机身口盖较多的部位。如歼击机的前机身有较多的大开口(座舱盖、前起落架舱盖、电子设备舱和武器舱口盖等)，蒙皮不可能受力，宜用梁式结构。 2100433B

薄壁式机身桁梁式机身

桁梁式机身的结构特点是有几根强度较强的桁梁，桁梁的截面积较大。而机身结构上的长桁数量较少，强度较弱，甚至长桁可以不连续，且蒙皮较薄。这种结构的机身，由弯曲引起的拉、压轴向力主要由桁梁承受，蒙皮和长桁承受很小一部分的轴向力，而剪力则全部由蒙皮承受。普通隔框的作用是维持机身外形，支持纵向构件。加强隔框除维持外形外，主要承受集中载荷，如机翼、尾翼和机身连接的接头等都安排有加强隔框。

从桁梁式机身的受力特点可以看出，在桁梁之间布置大开口不会显著降低机身的抗弯强度和刚度。虽然因大开口会减小结构的抗剪强度和刚度而必须补强，但相对桁条式机身和硬壳式机身的结构来说，同样的开口，桁梁式机身的补强引起的重量增加较少，因此桁梁式机身便于开较大的舱口。

薄壁式机身桁条式机身

桁条式机身的特点是没有桁梁，而长桁布置得较密，强度较强，蒙皮较厚。这时机身弯曲引起的拉、压轴向力，将由许多长桁与较厚的蒙皮组成的壁板来承受，剪力则全部由蒙皮承受。普通隔框和加强隔框的作用与桁梁式机身相同。从其受力的特点可以看出，蒙皮上不宜开大口。但与桁梁式机身相比，它的弯、扭刚度(尤其是扭转刚度)比桁梁式机身大。。由于蒙皮较厚，在空气动力的作用下，蒙皮的局部变形也有利于改善空气动力性能。

薄壁式机身硬壳式机身

硬壳式机身的结构是由蒙皮与少数隔框组成，其特点是没有纵向构件。蒙皮较厚，由蒙皮承受机身的总体弯、剪、扭引起的全部轴向力和剪力。普通隔框和加强隔框用于维持机身的截面形状，支持蒙皮和承受、扩散隔框平面内的集中力。

硬壳式机身的优点是结构简单，气动外形光滑，内部空间可全部利用。但因为机身的相对载荷较小，而且机身不可避免地要大开口，会使蒙皮材料利用率不高。因为开口补强增重较大，所以硬壳式机身实际上用得很少，只在机身结构中某些气动载荷较大、要求蒙皮局部刚度较大的部位，如机身头部、机头罩、尾锥等处采用。

薄壁式挡土墙(thin walled retaining wall)是指用钢筋混凝土做成悬臂式或加设中间支撑的扶壁式整体的轻型挡土墙。沿墙长隔适当距离加筋肋板，使墙踵面板与墙睡板连成一整体者，称为扶壁式，无肋板者称为悬臂式。墙面板、墙趾板、墙踵板、扶壁均用钢筋混凝土材料制成。适用于石料缺乏地区 。